[發明專利]負極材料及包含其的電化學裝置和電子裝置

有效

• 申請號: 201911194865.5
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111146414B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 廖群超;崔航;謝遠森
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 蕭輔寬

本申請涉及負極材料及包含其的電化學裝置和電子裝置。本申請的負極材料包括硅基顆粒和石墨顆粒，其中所述石墨顆粒的平均球形度為A，所述硅基顆粒的平均球形度為B，A和B滿足：0＜B?A≤0.3。本申請的負極材料具有良好的循環性能，同時由該負極材料制備的電池具有較好的倍率性能和較低的變形率。

技術領域

本申請涉及儲能領域，具體涉及一種負極材料及包含其的電化學裝置和電子裝置，特別是鋰離子電池。

背景技術

隨著消費電子類的產品如筆記本電腦、手機、平板電腦、移動電源和無人機等的普及，對其中的電化學裝置的要求越來越嚴格。例如，不僅要求電池輕便，而且還要求電池擁有高容量和較長的工作壽命。鋰離子電池憑借其具有能量密度高、安全性高、無記憶效應和工作壽命長等突出的優點已經在市場上占據主流地位。

發明內容

本申請實施例提供了一種負極材料，以試圖在至少某種程度上解決至少一種存在于相關領域中的問題。本申請實施例還提供了使用該負極的電化學裝置以及電子裝置。

在一個實施例中，本申請提供了一種負極材料，其包括硅基顆粒和石墨顆粒，其中所述石墨顆粒的平均球形度為A，所述硅基顆粒的平均球形度為B，A和B滿足：約0＜B-A≤約0.3。

在另一個實施例中，本申請提供一種負極，其包括根據本申請的實施例所述的負極材料。

在另一個實施例中，本申請提供一種電化學裝置，其包括根據本申請的實施例所述的負極。

在另一個實施例中，本申請提供一種電子裝置，其包括根據本申請的實施例所述的電化學裝置。

本申請從硅基材料和石墨材料之間的合理匹配出發，通過限定硅基顆粒和石墨顆粒的球形度，顯著改善電池的循環性能和變形率。

本申請實施例的額外層面及優點將部分地在后續說明中描述和顯示，或是經由本申請實施例的實施而闡釋。

附圖說明

在下文中將簡要地說明為了描述本申請實施例或現有技術所必要的附圖以便于描述本申請的實施例。顯而易見地，下文描述中的附圖僅只是本申請中的部分實施例。對本領域技術人員而言，在不需要創造性勞動的前提下，依然可以根據這些附圖中所例示的結構來獲得其他實施例的附圖。

圖1A示出了實施例1中硅氧化物SiO_x的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖片；圖1B示出了實施例1中石墨顆粒的SEM圖片；圖1C示出了實施例1中負極的一部分截面的SEM圖片。

圖2A示出了實施例1中硅氧化物SiO_x的粒徑分布曲線；且圖2B示出了實施例1中石墨的粒徑分布曲線。

圖3A為實施例1和對比例1中鋰離子電池的循環衰減曲線；圖3B為實施例1和對比例1的電池變形曲線；圖3C為實施例10中負極活性材料的X射線衍射(XRD)圖；且圖3D為對比例4中負極活性材料的的X射線衍射圖。

圖4示出了本申請一個實施例的負極活性材料的結構示意圖。

圖5示出了本申請另一個實施例的負極活性材料的結構示意圖。

具體實施方式

本申請的實施例將會被詳細的描示在下文中。本申請的實施例不應該被解釋為對本申請的限制。

如本申請中所使用，術語“約”用以描述及說明小的變化。當與事件或情形結合使用時，所述術語可指代其中事件或情形精確發生的例子以及其中事件或情形極近似地發生的例子。舉例來說，當結合數值使用時，術語可指代小于或等于所述數值的±10％的變化范圍，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。